Faciès et évolution séquentielle du ‘‘Continental intercalaire’’ de la cuvette de Sbaâ (Sahara occidental, Algérie)

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université d’Oran, Es- Sénia

Faculté des Sciences de la Terre, de Géographie et d’Aménagement du Territoire Département des Sciences de la Terre

Laboratoire de Géodynamique des Bassins et Bilan sédimentaire

Mémoire

Présenté pour l’obtention du grade De Magister en géologie

Option : Ensembles sédimentaires

Thème

Faciès et évolution séquentielle du ‘‘Continental intercalaire’’ de la cuvette

de Sbaâ (Sahara occidental, Algérie)

Par

Abdel Malik DRAOUI

Soutenu le / /2013 devant la commission d’examen :

Oran, 2013.

Mr. MAHBOUBI Mahamed Professeur Université d’Oran Président Mr. BENHAMOU Miloud Professeur Université d’Oran Rapporteur Mme SEBANE-TOUAHRIA. A Maître de Conférences A Université d’Oran Examinatrice Mr. MOUSSA Kacem Maître de Conférences A Université d’Oran Examinateur Mr. BENDELLA Mohamed Maître de Conférences B Université d’Oran Examinateur

AVANT-PROPOS...………..……… Résumé………..………..

Première Partie : GENERALITES

I- INTRODUCTION………... 1

II- PROBLEMATIQUE………... 1

III- OBJECTIFS….……… 1

IV- METHODOLOGIE DU TRAVAIL……… 2

Deuxième Partie : CONTEXTE GENERAL I- INTRODUCTION………...………... 4

II- CONTEXTE GEOGRAPHIQUE………... 4

A- SITUATION GENERAL DE LA CUVETTE DE SBAA………...… 4

B- SITUATION DE LA REGION D’ETUDE………..………... 4

III- CONTEXTES CLIMATIQUES ET MORPHOLOGIQUE……….….. 6

IV- CONTEXTE GEOLOGIQUE GENERALE………...………. 7

A- APERÇU STRATIGRAPHIQUE………...……… 7

B- APERÇU STRUCTURAL….………. 10

C- CADRE PETROLIER……….……… 12

V- HISTORIQUE DES RECHERCHES………... 12

Troisième Partie : GENERALITES SUR LE ˝CONTINENTAL INTERCALAIRE˝ I- DEFINITION ET EXTENSION GEOGRAPHIQUE ……….….. 15

II- BREF RAPPEL HISTORIQUE……….. 15

III- LES DIFFERENTES SERIES DU ˝CONTINENTAL-INTERCALAIRE˝ DU SAHARA ………..……….. 17

A- DEFINITION DU STRATOTYPE ET SERIE EQUIVALENTE ………...……... 17

B- LE ˝CONTINENTAL INTERCALAIRE˝ DU SAHARA OCCIDENTAL…... 20

C- LE ˝CONTINENTAL INTERCALAIRE DANS L’ATLAS SAHARIEN ……. 22

I- SECTEUR DE TIT……….……… 24

A- CADRE GENERALE DE SECTEUR………..………. 24

B- LOCALISATION DE LA COUPE……….………... 25

C- DESCRIPTION LITHOLOGIQUE………... 26

II- SECTEUR D’AOUGROUT……….………….... 29

A- CADRE GENERALE DE SECTEUR……….……….…. 29

B- LOCALISATION DE LA COUPE………...………..………... 29

C- DESCRIPTION LITHOLOGIQUE………..………..…………... 30

III- ATTRIBUTION STRATIGRAPHIQUE…………..……… 33

IV- CONCLUSION………...………... 34

Cinquième Partie : FACIES ET ENVIRONNEMENTS DE DEPOTS I- INTRODUCTION………..……… 44

II-FACIES SEDIMENTAIRES, ASSOCIATION DE FACIES ET MILIEU DE DEPOT……… 36

A- LES FACIES SEDIMENTAIRES…..………... 36

B- LES ASSOCIATIONS DE FACIES……….……….… 36

C- LE MILIEU DEPOT ET LES SYSTEMES SEDIMENTAIRES ………….…… 37

III- QUELQUES RENSEIGNEMENTS SUR LES KERBOUBS……...………….… 38

A- DEFINITION………...……..……… 38

B- REPARTITION GEOGRAPHIQUE…….……… 38

C- LE MODE DE GISEMENT………..……… 40

D- CLASSIFICATION………….……….… 40

IV- FACIES ET ASSOCIATION DE FACIES DU SECTEUR DE TIT…………..… 42

A- LA DESCRIPTION ET L’INTERPRETATION DE FACIES……….. 42

B- ASSOCIATION DES FACIES ET MILIEU DE DEPOT…...……...……… 51

C- CONCLUSION………...……….... 53

V-FACIES ET ASSOCIATION DE FACIES DU SECTEUR D’AOUGROUT..…… 54

A- DESCRIPTION ET INTERPRETATION DE FACIES……….………… 54

B- ASSOCIATION DES FACIES ET MILIEU DE DEPOT…..………...……. 59

I- INTRODUCTION………..……… 62

II- CONCEPTS GENERAUX………..……. 62

A- APERCU SUCCINT DU CONCEPT……….. 62

B- SEQUENCE DE DEPOT………. 63

C- STRATIGRAPHIE GENETIQUE………... 63

D- LES SURFACES DE DISCONTINUITES………. 65

III- CADRE SEQUENTIEL DE LA SUCCESSION D’ETUDE...……… 66

A- LE SECTEUR DE TIT………...………...…… 66 B- LE SECTEUR D’AOUGROUT……… 71 CONCLUSION GENERALE I-LITHOSTRATIGRAPHIQUE…...………...……… 74 II-SEDIMENTOLOGIE………...……… 74 REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUES………... 76 LISTE DES FIGURES... PLANCHE PHOTOGRAPHIQUES ...………

83 85

Un très grand merci au bon DIEU qui est toujours présent avec moi dans le bonheur et dans le pire. Au terme de ce travail, il m’est très agréable de remercier tout ce qui m’a aidé à élaborer ce mémoire.

Mes remerciements vont tout d’abord à mon encadreur, Monsieur Miloud BENHAMOU, Professeur à l’Université d’Oran qui m’a proposé ce sujet qu’il trouve en ces quelques mots toutes mes reconnaissances et ma gratitude, pour son assistance, ses conseils et sa compréhension pour sa disponibilité et son efficacité, où j’ai eu beaucoup de doute et d’incertitude au long de ce travail. Je salue son esprit critique et encourageant qui m’ont permis de mener ce travail à terme.

Je tiens à exprimer mes sincères remerciements à Monsieur Mahamed MAHBOUBI, Professeur à l’Université d’Oran, pour m’avoir fait l’honneur de présider le jury. Je le remercie également pour ses discussions utiles et fructueuses et ses conseils précieux.

Je remercie vivement Madame Abdia TOUAHRIA-SEBANE, Maître de Conférences A à l’Université d’Oran pour avoir accepté de juger ce travail et m’a enseigné durant mes études théorique du magister.

Mes remerciements profonds vont également à Monsieur Kacem MOUSSA, Maître de Conférences A à l’Université d’Oran pour avoir accepté de juger ce mémoire. Il m’a fait bénéficier de son expérience dans les roches silico-clastiques.

Un grand remerciement à monsieur Mohamed BENDELLA, Maître de conférences B à l'Université d'Oran, d’avoir accepté de juger ce mémoire, pour ses encouragements, ses conseils constructifs, des nombreuses discussions scientifiques sur des ichnogenres et des structures sédimentaires de la région d’étude. Je lui serais très reconnaissant.

Mes vifs remerciements à Mlle L. SATOUR, Maître de conférences à l'Université d'Oran et à Mr M. BELKERCHA qui m’ont déterminé respectivement les bivalves et les oursins). Il m’est très agréable de remercier également A. SEDDIKI, A. OUALI-MEHADJI, M. BENYOUCEF, N. BOUALEM, pour leurs conseils, leurs aides et leurs encouragements.

Ma vive gratitude et mes remerciements s’adressent également à mes collègues en

post-graduation : BRAHIM, MAHDJOUB, ZEGHARI, LAALALI, CHABEUR,

MAHFOUD, YASSIN, BOUBEKRI, HASSANE, ALLOUCH, HECHLAF, GHRISSI, ABDELRZAK et BALLI.

J’exprime aussi mes remerciements à mes amis qui m’ont accompagné sur le terrain surtout ABDELBAKI, HASSAN, MOUSSA et ALI. Mes remerciements vont également à tous mes collègues géologues et mes amis des Cités universitaires, pour leurs amitiés, aides précieuses et leurs soutiens moraux. Je ne pourrais oublier de remercier ma famille DRAOUI à EL Ahmer.

A tous merci A. DRAOUI

de Sbaâ (Sahara occidental, Algérie)

Résumé. L’étude du ˝Continental Intercalaire˝ dans la cuvette de Sbaâ, sur la bordure occidentale du Plateau de Tademaït est basée sur l’analyse lithostratigraphique et sédimentologique. Deux coupes géologiques ont été étudiées et présentant de nombreuses précisions sur les faciès de dépôt et leur organisation séquentielle.

La succession lithostratigraphique du ˝Continental Intercalaire˝ (C-I) dans les grès d’Albien de Tit montre la succession de deux formations : la première formation argilo-gréseuse correspond à des faciès fluviatiles distaux intercalés par des faciès tidaux. La deuxième est gréseuse, formée par le dépôt de remplissage de chenaux fluviatiles proximaux, suivi par une barre de grès littoraux au sommet. Les terrains d’Aougroute présentent deux formations bien distinctes: la ˝Formation des argiles d’El Goléa˝ d’âge Cénomanien inférieur, matérialisée par des argiles gypseuses versicolores intercalées par des faciès sableux et gréseux avec un niveau carbonaté à structures de tempêtes. Cette sédimentation est mise en place dans un environnement confiné laguno-sebkhaïque. La deuxième formation de la ˝Corniche calcaire˝ d’âge Cénomanien supérieur, riche en faunes (bivalves et oursins) avec la bioturbation, déposée sur une plate-forme carbonatée interne (Cette formation ne fait pas partie de C-I). L’organisation verticale des faciès ainsi que leurs associations ont permis de mettre en évidence dans les grès de Tit, sept unités génétiques organisées en deux séquences de 3ème ordre, présentant deux phases transgressives, séparant par une phase régressive. Dans le Cénomanien d’Aougroute, cinq unités génétiques de 4ème

ordre s’organisent dans un cycle complet T/R et un ½ cycle transgressif (dalle calcaire).

Mots clés : Continental Intercalaire, Albien, Cénomanien, faciès, séquences génétiques, Sbaâ,

(Western Sahara, Algeria)

Abstract

.

The lithostratigraphic succession of the `` Continental Intercalaire '' in the Albian sandstones of Tit, shows the succession of two formations: the first formation argilo-sandy corresponds to distal fluvial facies intercalated by tidal facies. The second formation sandy formed by the deposit of fluvial filling channel, follows to the top by a littoral sandstone bar. In the cenomanian deposit of Aougroute two formations are distinguished: The `` Formation of El Goléa clays '' of lower Cenomanian age, materialized by the variegated gypseous clays intercalated by sand and sandstone facies, with carbonated level of tempest. This formation installed in a confined environment (laguno-sebkhaïc).The second formation ``Corniche calcaire'' of higher Cenomanian age, riche in benthic faunas, bioturbed. It deposited on the intern carbonate plate-form.

The vertical organization of facies as their associations in the sandstones of Tit area to be shows seven (7) genetics units organized in two genetic sequences of 3th order, presenting two transgressive phases, separating by a regressive phase. In the Cenomanian of Aougroute area five (5) genetic units of 4th order which organizes in a complete cycle T/R and a ½ transgressive cycle.

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7

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5

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عبس

Première Partie

GENERALITES

1

GENERALITES

I- INTRODUCTION

Depuis le 19ème siècle, de nombreux travaux géologiques ont fait l’objet de recherche dans le Sahara algérien. Ces études ont contribué largement à la connaissance de l'histoire des bassins depuis le Précambrien jusqu'à l'Actuel. L'amélioration de ses connaissances sont d'ordre stratigraphique, biostratigraphique et sédimentologique pour la reconstitution de l'histoire géologique et l’évolution géodynamique des bassins sahariens.

Par ailleurs, l’étude du ˝Continental Intercalaire˝ (C-I) dans le Sahara occidental et oriental a fait l’objet de plusieurs études pour leurs intérêts géologiques et économiques (enrichissement en matières minérales). Les niveaux gréseux de ˝C-I˝ constituent de bons réservoirs d’eau, de pétrole et de gaz naturel dans différents pays (Algérie, Maroc, Libye, Egypte, Tchad, Soudan, Tunisie). Ils renferment également des gisements de charbon (Béchar-Abadla), de diamant (grès de base du Crétacé au Sahara algérien).

II- PROBLEMATIQUE

L’étude sédimentologique de l’entité ˝Continental Intercalaire˝ du sud-tunisien a montré que le faciès n’est généralement pas fluviatile mais le plus souvent marin tidal. En Algérie, les données préliminaires sur l’étude des Grès albiens de Tinhert montrent qu’ils ne sont pas toujours continentaux tout comme en Tunisie, contrairement à ce qui est généralement admis. Il y a donc un problème d’analyse des faciès de dépôt car les descriptions n’ont pas été reprises depuis les études stratigraphiques de la première moitié du XXème siècle.

II- OBJECTIFS

Notre travail a pour but d’effectuer une étude sédimentologique sur les dépôts du ˝Continental Intercalaire˝ de la cuvette de Sbaâ, afin de comprendre l’évolution faciologique, environnementale et séquentielle de cette entité lithologique (C-I). Ce travail peut ainsi éclaircir ou modifier les interprétations ironiques des travaux anciens. Il comporte les chapitres suivants :

2

- Le première partie est réservée pour les généralités consistant à faire une

introduction sur les bassins sahariens pour leur intérêt économique, la problématique et le domaine d’intérêt de l’étude.

- Le deuxième partie correspond au Contexte géographique et géologique de la cuvette de Sbaâ, dans lequel on expose les grands traits géologiques, ainsi qu’un aperçu historique des recherches réalisées sur cette région.

- Le troisième partie consiste à présenter les caractères et les généralités sur le

˝Continental-Intercalaire˝ qui comprend la Définition, l’Historique et leur Equivalent dans le reste du Sahara

- La quatrième partie est consacrée à la succession lithostratigraphique et

biostratigraphique des formations supérieures du ˝C-I˝ présentes dans la cuvette de Sbaâ.

- La cinquième partie est axée sur l’étude sédimentologique qui concerne la

description et l’interprétation des faciès, leur groupement en associations de faciès pour définir leurs environnements de dépôts.

- La sixième partie retrace l’évolution séquentielle à partir des analyses des unités et

des séquences génétiques et leurs empilements dans les dépôts continentaux.

- Enfin au terme de ce travail, une conclusion générale des résultats obtenus dans le présent travail.

III- MATERIEL ET METHODES DU TRAVAIL

A- ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE

Nous avons utilisé comme support pour notre travail les documents suivants : i) la carte géologique du bassin mésozoïque du Sahara algéro-tunisien et de ses bordures (Busson, 1967) ; ii) la carte géologique de Timimoun (Oussedik et Merabet, 1974) et iii) la carte géologique d’Aoulef el Arab (Sonatrach, 2000). Comme ouvrages de référence, nous avons utilisé tous les travaux disponibles (Lefranc et Guiraud, 1991 ; Fabre, 2005 ; Conrad, 1969 ; Akouche , 2007 ; Drid, 1989).

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B- TRAVAUX DE TERRAIN

Sur le terrain, deux coupes ont été levées dans la région d’étude pour montrer les variations latérales et apporter de nouvelles observations lithostratigraphiques et biostratigraphiques. En effet, le levée des coupes a été effectué banc par banc en prenant en considération des observations particulières de chaque banc (lithologie, granulométrie, traces d’activité biologique, structures sédimentaires, contenu fossilifère, discontinuités,..). Ce travail a été accompagné par un échantillonnage des roches dures (calcaires et grès) et tendres (argiles, évaporites et sable) et des récoltes faunistiques (huîtres, oursins et ossements) et floristiques (bois fossiles, rhizolithes....).

C- TRAVAUX AU LABORATOIRE

Le travail au laboratoire consiste à faire des sections polies des échantillons récoltés pour étudier la morphoscopie des grains sous la loupe biloculaire pour les grès et les conglomérats suivant la méthode de Cailleux (1959) ; quelques lames minces pour les roches dures (calcaires) afin de montrer les caractères microfaciologiques des faciès selon la classification de Dunahm, le lavage et la granulométrie pour les roches tendres (les argiles, les sables et les évaporites) (tamis utilisés 0,5 ; 0,4 ; 0,2 ; 0,1 ; 0,63). Le travail est complété par la détermination possible des structures sédimentaires et des traces fossiles (ichnofossiles, déter. M. Bendella).

Deuxième Partie

CONTEXTE GENERAL

4

C

G

C

S

I- INTRODUCTION

La cuvette de Sbaâ est une entité géologique économiquement très importante. Elle fait partie du Sahara occidentale se situant dans la zone de jonction entre les trois bassins : Timimoun, Ougarta et Reggane. Pour l’heure actuelle, la cuvette de Sbaâ est le seul sillon pétrolifère dans le Sahara occidental et les autres bassins sont gazéifères.

II- CONTEXTE GEOGRAPHIQUE

A- SITUATION GENERAL DE LA CUVETTE DE SBAA (FIG. 1)

La cuvette de Sbaâ correspond à un étroit sillon d’orientation NW-SE, situé au Sud Ouest de la plate-forme saharienne, couvrant une superficie de 32 683 km2 entre les parallèles 27°00N et 29°00N et les méridiens 1°00E et 1°00W (Sonatrach et Schlumberger, 2007). Elle est limitée :

- à l’Ouest, par la chaîne de l’Ougarta qui le sépare du bassin de Reggane ; - au Sud, par la zone haute de Bled el Mass ;

- au Nord Est, par le bassin de Timimoun ;

- à l’Est, par le bassin de l’Ahnet et la voûte d’Azzène. B- SITUATION DE LA REGION D’ETUDE (FIG. 2)

La région d’étude correspond à l’extrémité occidentale du plateau de Tademaït ; elle est limitée au Nord Ouest par la plaine de Gourara, au Sud par la plaine de Tidikelt et à l’Ouest par la dépression de Touat. Elle est caractérisée par la présence des buttes témoins appelées (Gour) qui s’étalent aux bordures de la falaise de Tademaït.

La région d’étude est subdivisée en deux secteurs : le premier secteur est localisé au Nord de Tit, sur la bordure sud-occidental du Tademaït, à environ 280 km au Sud Est de la ville d’Adrar, à 40 km à l’Est d’Aoulef et à 100 km à l’Ouest d’In Salah. Le deuxième secteur se situe à la bordure nord-occidentale du Tademaït ; il se trouve à l’Est de la Daïra d’Aougrout, à 140 km au Nord Est de la ville d’Adrar et à 70 km au Sud de Timimoun.

5

6

Fig. 2- Localisation géographique des secteurs d’études (1 : Tit et 2 : Aougrout).

III- CONTEXTE CLIMATIQUE ET MORPHOLOGIQUE

Le plateau de Tademaït correspond à une unité morphologique très importante dans la région d’étude où l’altitude moyenne varie entre 300 à 500 m au dessus du niveau de la mer. Le plateau est formé par une dalle de calcaire qui repose sur une formation argileuse d’âge crétacé supérieur. Elle est couverte par des regs et des dépôts fluviatiles, découpé par des vallées d’oueds dont l’altitude s’abaisse graduellement vers le Sud Ouest où il forme la dépression de Touat, vers l’Est et s’étalent la plaine de Tidikelt et à l’ouest la plaine de Gourara.

7

La région d’étude présente des formes morphologiques variées : plateaux, hamadas, dépressions, ergs. Ces formes ont été modelées au cours du Quaternaire ancien et actuel sous l’effet de l’intensité des phénomènes d’érosion. Par conséquence, ces phénomènes ont dessiné le réseau hydrographique (fluviatile) et les eaux stagnantes (sebkhas, guelta).

La cuvette de Sbaâ est dominée par un climat désertique aride caractérisé par une pluviométrie très faible d’environ 20 mm/an ; une température très élevée en été pouvant dépasser 49C° et très basse en hiver qui pouvait atteindre jusqu’à 0C°. Les vents de sable sont très fréquents et violents, de directions généralement SE et NW.

IV- CONTEXTE GEOLOGIQUE GENERAL

A- APERÇU STRATIGRAPHIQUE (Fig. 3 et 4)

La cuvette de Sbaâ est caractérisée par une série sédimentaire très épaisse (couverture sédimentaire) qui varie entre 2500 et 3000m, discordante sur un socle granitique infracambrien et une série détritique, argilo-gréseuse et ferrugineuse : c’est la ˝Série pourprée˝ (Allègre et Caby, 1972 ; Clauer et al, 1982). La couverture est constituée essentiellement par des formations sédimentaires du Paléozoïque, de nature gréseuse, argileuse ou argilo-gréseuse. Au dessus du Paléozoïque, s’installe des dépôts tabulaires mésozoïques transgressifs (fig. 3 et 4A).

Pour plus de détails sur les diverses formations du Paléozoïque (fig. 3 et 4A) et leurs environnements, on renvois le lecteur à la liste bibliographique (Gevin, 1960 ; Conrad, 1984 ; Laggoun, 1987 ; Drid, 1989 ; Beghoul, 1991 ; Akkouche, 2007). Les travaux d’exploration des principaux réservoirs de l’hydrocarbure dans la cuvette Sbaâ sont également expédiés (Legrand, 1985 ; Drid, 1989 ; Lüning et al., 2000 ; Sonatrach et Schlumberger, 2007).

Les séries mésozoïques oscillent entre 100 et 800m d’épaisseur, couvrant l’ensemble de la région et elles reposent en discordance angulaire sur le Paléozoïque. Dans la cuvette de Sbaâ, le Mésozoïque est représenté par trois ensembles lithostratigraphiques distincts (Drid, 1989, Laggoun, 1987) (Fig.4B) : (i) le Lias anhydritique, d’épaisseur variable est très réduite (Drid, 1989 ; Laggoun, 1987) ; (ii) le ˝ Continental Intercalaire˝ (C-I) qui fait l’objet de cette étude surmonte le Lias ou repose directement en discordance angulaire sur le Paléozoïque. Le ˝C-I˝ est assez uniforme partout ; il englobe toutes les formations continentales datées du Jurassique moyen-supérieur et du Crétacé inférieur. Il devient plus épais vers l’est et le nord-est.

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Fig. 3- Carte géologique de la région d’étude (extrait de la carte géologique du bassin mésozoïque du Sahara algéro-tunisien 1/2000000 ; Busson, 1967)

. Une coupe type lithologique très schématisée est proposée (Drid, 1989) (Fig.4B). Nous avons de bas en haut :

- Un premier niveau composé par d’alternances d’argiles brunâtres à rougeâtres et de grès gris vert à brun rouge à ciment dolomitique, localement argilo-carbonaté. On y remarque parfois des traces d’anhydrite (dans le forage d’Oued Zine ODZ-1), de calcaire (dans le Sbaâ SBAAN-1 et Azzen AZ-1) et de dolomie (Ma-1). De minces niveaux de marnes charbonneuses sont aussi présents dans ces intervalles (Ma-1) avec des traces de lignite et de pyrite.

- Un deuxième niveau constitué de grès, de sables jaunes fins devenant grossiers graveleux avec de fins passées d’argiles sableuses rouges parfois dolomitiques.

- Un troisième niveau formé de dépôts argilo-gréseux, entrecoupés par des bancs très fins de dolomie et de calcaire dolomitique.

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Fig. 4- Colonne lithostratigraphique de la cuvette de Sbaâ (Sonatrach et Schlumberger, 2007 modifié) (A) Colonne lithologique du Mésozoïque proposée par M. Drid (1989) (B).

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- Un quatrième niveau consistant presqu’exclusivement en des bancs de calcaire et de dolomie (dans les structures de Sbaâ et d’Oued-Zine).

(iii)Le Crétacé supérieur se dispose sous forme d’un golfe ouvert vers l’Est et le Nord Est. Dans la cuvette de Sbaâ, il est représenté par trois étages : le Cénomanien silteux et carbonaté est surmonté par une dalle carbonatée. Le Turonien est calcaire et argileux avec de nombreuses passées d’argiles et de marnes vertes avec des traces de gypse et le Sénonien argilo-gréseux dans la partie inférieure et calcaires dans la partie supérieure qui témoignent un nouveau retour de la mer.

Le Cénozoïque est représenté par une série (0-160m) de sables grossiers, argiles avec des passées calcaires, d'environnements très différenciés, d'âge Plio-Pleistocène (Beghoul, 1991). B- APERÇU STRUCTURAL

La cuvette de Sbaâ apparaît comme un sillon étroit intra-cratonique, allongé selon une direction général NW/SE, située à la bordure occidentale du craton est-africain. Les formations sont nettement plus compactées, très accidentées et marquées par la présence de nombreuses failles, surtout inverses et parfois normales, multidirectionnelles et se rencontrent à de faibles profondeurs (jusqu'à 500m) (Beghoul, 1991 ; Laggoun, 1987). Ces failles jalonnent des plis anticlinaux de dimensions modestes dont les axes sont parallèles aux bordures de la cuvette (Khennous, 1997) (Fig. 5). Cette structure est constituée par un socle dit ˝africain˝, caractérisée par un style tectonique particulier. Comme tous les bassins sahariens, la cuvette de Sbaâ est passée par divers mouvements orogéniques. Les plus importantes sont :

- Les mouvements orogéniques panafricains. Ce cycle correspondrait à une période

d'importantes déformations caractérisée par un réseau de fracturations lié à des grands accidents profonds subméridiens, jouant un rôle important dans la structuration et la sédimentation de la plate-forme saharienne. A la fin de ce cycle (fin Cambrien), une période d’émersion (phase sarde) suivie par une érosion intense provoquant des discontinuités de ravinement (pénéplanation).

- Les mouvements orogéniques calédoniens. Après le dépôt des séries transgressives de

l’Ordovicien inférieur et moyen, une nouvelle phase érosive fini-ordovicienne (phase taconique) coïncide grossièrement avec les épirogenèses localisées à la fin du Caradoc. L’installation d'une calotte glacière, avec des accidents majeurs accompagnés par des soulèvements régionaux, se plaident à l’individualisation de l'aulacogène de l'Ougarta à l'Ashghilien supérieur (Destombes, 1971 in Beghoul, 1991).

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Fig. 5- Coupe géologique de la cuvette de Sbaâ (Sonatrach et Schlumberger, 2007)

- Les mouvements orogéniques hercyniens. Les basins occidentaux de la plate-forme

saharienne sont les principaux témoins de la tectonique hercynienne. Cette phase serait responsable de la plupart des grandes structures actuelles du bassin. Le Dévonien inférieur est marqué par des bombements épirogéniques situés pour l'essentiel au Gédinnien. Le maximum de subsidence du bassin au Dévonien supérieur et les indices de distension dans la cuvette de Sbaâ semblent s'inscrire dans le même cadre que les évènements se déroulant dans la Méseta centrale du Maroc : distension et création du bassin de Sidi Bettache (Pique, 1975 ; 1976 ; 1979 ; 1980 in Beghoul, 1991) et distension dans la partie centrale de l'Anti-Atlas marocain (Wendt, 1985).

- Les mouvements orogéniques post-hercyniens. Après l’orogénèse hercynienne, une

période de non-dépôt est marquée par l’absence totale du Trias et du Jurassique inférieur dans le Sahara occidental, suivi par une importante phase d’érosion et d’aplanissement des reliefs du Crétacé inférieur (phase autrichienne). Cette période est caractérisée par des arrivées détritiques massives qui se généralisent à toute la plate-forme saharienne (Busson, 1972, Boudjemaâ, 1987 ; Fabre, 1965, 2005), en provenance des zones méridionales. Des mouvements qu’a connu la partie NE de la plate-forme, s’expriment par la formation d’anticlinaux, des failles, des érosions intenses, des discordances qui atteignent les formations du Crétacé inférieur, et celles du Jurassique et du Trias (Busson, 1972 ; Boudjemaâ, 1987).

12 C- CADRE PETROLIER

La cuvette de Sbaâ se caractérise par son intérêt économique. C’est une zone à gisements commerciaux d’huile à l’heure actuelle dans le Sahara occidental qui est plus connu comme une province à gaz. La principale particularité de ce bassin est la découverte d’huile dans les réservoirs du Tournaisien-Strunien, du Dévonien moyen et inférieur, ainsi que dans l’Ordovicien (Sonatrach et Schlumberger, 2007). Les gisements de gaz sont, en majorité découverts dans les réservoirs du Cambro-Ordovicien, qui se caractérisent par des environnements de dépôt variés et complexes.

V- HISTORIQUE DES RECHERCHES

La plate-forme saharienne et en particulier la cuvette de Sbaâ ont fait l’objet de nombreuses études. Dans cette partie, nous exposons brièvement l’historique des travaux géologiques de la cuvette de Sbaâ et les régions voisines. Nous distinguerons schématiquement trois périodes de recherches :

A- LES TRAVAUX ANCIENS (1900-1970)

Cette période a été marquée par des travaux de reconnaissance stratigraphique des terrains paléozoïques basés sur l'observation directe édités dans des monographies régionales. D’éminents pionniers de la géologie du Sud-oranais ont établi les grands traits stratigraphiques et structuraux du Paléozoïque du Sahara algérien (Flamand, 1900-1911 ; Meyendrof, 1928 ; Menchikoff, 1930, 1957 ; Lapparent, 1947, 1960 ; Legrand, 1962-1985).

A partir des années 1950, le Sahara algérien nord-occidental a été le siège des travaux de nombreuses compagnies et sociétés minières ainsi que pétrolière. L’activité d’exploration dans le bassin de Sbaâ remonte à 1954, avec une campagne de gravimétrie. Entre 1956 et 1979, une dizaine de puits ont été forés et ont permis de mettre en évidence une accumulation d’huile dans le Givétien sur la structure d’Azzène en 1959 et de gaz dans l’Ordovicien sur la structure de Belrhazi en 1963. A.F. Lapparent(1947a, 1960) a signalé la répartition des grands gisements de Dinosaures dans le Sahara. Il a donné un âge Crétacé inférieur au ˝Continental intercalaire˝ dans le Gourara, Touat et Tidikelt et l’a divisé en quatre horizons constants qui sont les équivalents latéraux de la ˝série du Djoua˝. D’autres observations d’ordre paléontologique, stratigraphique et hydrologique complètent le ˝Continental intercalaire˝ dans les régions précédentes (Conrad, 1968).

13 B- LES TRAVAUX COMPRIS ENTRE (1970-1990)

Cette période correspond à l'exploration pétrolière dans la plate-forme saharienne. La relance des travaux d’exploration a été entamée entre 1970 et 1974 par la réalisation des campagnes de sismique régionales, jusqu’à l’année 1976. Cette activité a été suivie par le forage du puits SBAA-1 en 1980, qui a mis en évidence une accumulation d‘huile dans le Tournaisien. G. Busson (1970), a étudié la série mésozoïque, en utilisant les travaux des compagnies pétrolières.

Dans une synthèse géologique sur le Sahara algérien, J. Fabre (1976) a donné une vision globale sur les événements géologiques au Sahara algérien depuis le Précambrien jusqu’au Quaternaire. Dans cet ouvrage, l’auteur présenta la géologie de la région d’étude au cours du Crétacé inférieur ˝Continental intercalaire˝ et le Crétacé supérieur.

Dans le cadre de la recherche en matières minérales et énergétiques, F. Laggoun (1987) a présenté une approche géochimique et pétrologique et une étude de la diagenèse organique des séries paléozoïques du bassin de Sbaâ, Cette étude a été suivie par quelques aspects de la diagenèse organique et minérale des séries sédimentaires de Paléozoïque et de Mésozoïque dans le bassin de Timimoun et le sillon de Sbaâ (Drid, 1989).

C- LES TRAVAUX RECENTS (APRES 1990)

Une synthèse sur le ˝Continental Intercalaire˝ s’est réalisée sur le Sahara nord-ouest et les régions voisines (Lefranc et Guiraud, 1990) où il a été défini le stratotype des séries continentales et les approches paléontologiques, paléoclimatique et l’évolution géodynamique. Ces deux dernières approches ont été complétées par une analyse diagraphique à la connaissance du bassin de Timimoun, la voûte d’Azzène et la cuvette de Sbaâ (Beghoul, 1991). Khennous (1997), en vue de la recherche pétrolière.

Dans un second ouvrage, Fabre (2005), compléta la synthèse géologique récente du Sahara occidental et central. Pour lui, le Crétacé inférieur est essentiellement représenté par des épandages détritiques correspondant à des affleurements de bords de bassins pauvres en fossiles et en horizons repères. A. Nedjari et al. (2006), ont étudié le Crétacé inférieur des régions de Timimoun, El Goléa, Aoulef et Reggane. Ils concluent que les accumulations de faune et de flore dans la sédimentation continentale de milieu désertique, constituent les seuls repères biostratigraphiques qui ont permis des datations relativement fiables. Le même auteur, en 1994 a

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déjà fait une synthèse des travaux sur les évènements fini-hercynien de l'Ouest du Maghreb (Algérie, Maroc).

Sur la base de l’application de la datation par traces de fission à l’analyse de la thermicité de bassins à potentialités pétrolières˝, M. Akkouche (2007) a conclut que la cuvette de Sbaâ se situe en position centrale par rapport aux zones d’influence thermique liées à l’ouverture de l’Atlantique et au panache du Hoggar, ce qui expliquerait la coexistence de l’huile et du gaz dans la cuvette de Sbaâ. Dans le cadre de la WEC-Algérie, (Sonatrach et Schlumberger, 2007) ont résumé une synthèse sur la géologie pétrolière de l’Algérie. Dans ce chapitre, ils signalent une vision générale sur la cuvette de Sbaâ avec certains détails sur la géologie des réservoirs.

Troisième Partie

GENERALITES SUR LE

˝CONTINENTAL INTERCALAIRE˝

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APERÇU SUR LE ˝CONTINENTALE INTERCALAIRE˝ (C-I) DU

SAHARA ALGERIEN

I- DEFINITION ET EXTENSION GEOGRAPHIQUE

A- DEFINITION

Dans les divers bassins nord-africains, le ˝Continental Intercalaire˝ (C-I) est examiné suivant la définition de C. Kilian (1931) : il s'agit des ˝Formations continentales qui se sont

déposées au-dessus les niveaux paléozoïques marins les plus élevés du Namurien à Gzélien selon les régions et qui ont été recouvertes par la transgression marine du Cénomanien supérieur˝.

B- EXTENSION GEOGRAPHIQUE

Les formations du (C-I) s’étendent jusqu’à la bordure de la plate-forme saharienne où elles forment une auréole continue d’El Goléa jusqu’à la limite Sud de la Hamada El Hamra. Au Nord Ouest, le ˝C-I˝ affleure tout au long de l’Atlas saharien et au Nord Est au pied de la falaise du Dahar et du Djebel Nefusa (Fig. 6). Au Sud, le ˝C-I˝ repose directement par une discordance angulaire sur les formations marines plissées du Paléozoïque formant en affleurement une ceinture continue allant de la frontière marocaine au Nord Ouest jusqu’à la ville de Hun à l’extrême Sud Est.

II- BREF RAPPEL HISTORIQUE

Il est judicieux de donner un bref rappel historique sur les différentes étapes qui marquent l’évolution du terme et la subdivision du ˝Continental-Intercalaire˝ du Sahara occidental et oriental. Les premiers renseignements qui ont été rapportés sur le Crétacé des environs du Gourara et de Meguidene-Samani, remontent à 1890. Ils seraient dus au capitaine M. Almand (in Flamand, 1911) qui a signalé la présence du Crétacé dans ces régions. En 1896, GBM. Flamand a effectué des missions dans ces mêmes régions, puis dans le Tidikelt (1899-1900) où il a décrit les grès à bois silicifiés qu’il attribue à l’Eocrétacé. En 1904, E. Haug, a signalé des grès albiens à Dinosauriens dans la vallée du Djoua, falaise de Tinrhert. Une année plus tard, E.F. Gautier et R. Chudeau (in Mazrou, 2010) attribuaient les grès éocrétacés du Tidikelt à l’Albien en continuité avec ceux que G.B.M. Flamand a signalé dans les régions du Gourara et du Touat.

16 Fig.6- Carte géologique du SASS (OSS, 2003).

En 1931 C. Killian, a défini pour la première fois sous le terme du ˝Continental Intercalaire˝, les formations continentales qui s’intercalent entre les grands épisodes marins du Namurien et du Cénomanien. Le même auteur en 1946 avec M. Lelubre fournissent une description assez détaillée des couches du ˝C-I˝ de Fezzan, où ils distinguent les formations de Tiguentourine (Carbonifère), Zarzaitine (Trias), Taouratine et Djoua (Jurassique et Crétacé). A.F. Lapparent (1947a) et A.F. Lapparent et M. Lelubre (1948) ont étudié les ossements de vertébrés, et ils proposent un découpage stratigraphique des séries continentales mésozoïques du Sahara occidental et du Sahara oriental. J.P. Lefranc (1963), dans sa thèse affina le découpage de ces formations dans le Fezzan occidental (à la limite Algérie-Libye). Trois années plus tard, G. Conrad, dans sa thèse, à partir des données de sondages et des déblais de forages a pu établir des logs lithologiques détaillés des formations du ˝C-I˝ des environs de Reggan. En 1971, F. De Broin

et al., (1971) puis J.P. Lefranc et N. Toutin (1997) proposent un découpage du ˝C-I˝ de la Gara Samani en quatre termes correspondant à des âges différents. Sur la base des sondages et de la faune marine et continentale dans l’Est et le Sud Est du Sahara, et en s’appuyant sur leurs équivalents dans l’Atlas et dans le Sahara occidental, G. Busson (1972), a établi une synthèse stratigraphique, sédimentologique et géodynamique du Mésozoïque saharien. J.P. Lefranc (1983), proposa un nouveau découpage de ces formations mésozoïques dans le Sahara occidental (Gourara, Touat, Tidikelt) en corrélant les dépôts du Crétacé inférieur avec leurs équivalents de la

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bordure atlasique. Par conséquent, des synthèses du ˝C-I˝ du Sahara et des régions voisines sont publiés par ces mêmes auteurs (Busson et Cornée, 1991) ; Lefranc et Guiraud, 1990).

III- LES DIFFERENTES SERIES DU ˝CONTINENTAL-INTERCALAIRE˝ DU SAHARA.

A- DEFINITION DU STRATOTYPE ET SERIE EQUIVALENTE

Le stratotype du ˝C-I˝ a été défini dans l'Est du Sahara algérien, près de la frontière libyenne par A.F. Lapparent et M. Lelubre (1948) et J.M. Freulon(1964) où ils distinguent dans la partie Nord quatre séries continentales (Fig.7 et Fig.8), datées par des découvertes paléontologiques. De la base au sommet, nous citons :

- le Tiguentourine (Carbonifère supérieur-Permien) ; - le Zarzaïtine (Trias et la majeure partie du Lias) ; - le Taourartine (sommet du Lias-Dogger et Malm) ; - le Djoua (Crétacé inférieur).

1- La série de Tiguentourine.

Epaisse de 200m à 250m de couches rouges plongeant doucement vers le Nord. Elle est subdivisée en deux formations séparées par un banc de gypse blanc (Fabre, 2005). La Formation inférieur (Stéphano-Auturien) épaisse d’une centaine de mètre qui attient 155m à l’Est, son épaisseur se réduit vers le prolongement du môle de Tihemboka et la flexure d’Edjeleh ; elle est comprise entre la dalle calcaire moscovienne et une barre de gypse. Cette formation est surtout argileuse, avec de minces bancs gréseux et carbonatés. La Formation supérieure (Permien ou Permo-Trias) est discordante sur le Tiguentourine inférieur qu’elle déborde largement et vient, au Nord Ouest, reposer directement sur les calcaires moscoviens. Le gros banc de gypse qui couronne la formation précédente montre une continuité remarquable, avec une épaisseur varié de 1 ou 2 m à près de 10 m. Au-dessus viennent des argiles et des grès argileux rouges, à stratifications obliques, typiquement fluviatiles. Les grès contiennent une forte proportion des grains ronds-mats caractéristiques d’un matériel éolien.

2- La série de Zarzaïtine.

Reposant en discordance angulaire sur la série de Tiguentourine, cette série comprend 120m de grès clairs, rosâtres, assez tendres et généralement massifs disposant en chenaux emboîtés. Ils contiennent des débris de végétaux hématitisés et d’ossements de vertébrés emballés

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dans le sédiment avec des galets d’argiles. On distingue deux termes dans le Zarzaïtine (Achab, 1970 ; Busson, 1972) : (i) un terme inférieur, formé par des grès à galets de quartz et d’argiles alternant avec des lits d’argiles rouges et vertes qui renferment, surtout au sommet, des dents et des épines de poissons (Sélaciens), des amphibiens (Stégocéphales) et des reptiles (platéo-sauridés). N.E. Jalil et Ph. Taquet (1994) (in Fabre, 2005) ont distingué dans ce terme, des grès épais de 50 m, fossilifères, à Stégocéphales et surmontés par des argiles et des grès supérieurs peu fossilifères de 110m d’épaisseur ; (ii) un terme supérieur, gréseux dont les chenaux contiennent des troncs d’arbres hématitisés, des épines de squales, des ossements de Stégocéphales et des dinosauriens (tératosauridés) apparentés à des formes de l’Afrique australe.

Fig. 7- Subdivisions dans le Continental Intercalaire des confins algéro-libyens (Lapparent et Lelubre, 1949 ; Lefranc, 1958).

3- La série de Taouratine.

Épaisse de 250 m, elle repose en discordance sur la série de Zarzaïtine (Lefranc, 1958, in Gabani 2008). La partie basale de cette série, montre des argiles rouges à violacées, des grès grossiers à stratifications entrecroisées, des grès ferrugineux, des grès quartzites et des grès à dragées. La partie sommitale de cette série est riche en faune de vertébrés du Jurassique supérieur : Onchopristis, Lepidotus, Asteracanthus, Hybodus, Ceratodus (Lapparent et Mongin,

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1959). Ces mêmes niveaux ont fourni également une flore assez riche, avec du bois silicifiés, de nombreuses empreintes de Weichselia. Cette flore est caractéristique du Jurassique, déjà connue en plusieurs régions d’Afrique, notamment dans le Sud tunisien, (Boureau et al., 1957). Dans la partie supérieure de cette série, apparaissent des quartzites à grains grossiers et des calcaires gréseux. Ainsi encadrée par une série que l’on peut considérer comme appartenant au moins en partie au Trias supérieur et par une autre d’âge Crétacé inférieur. Cette série de Taouratine apparaît bien d’âge jurassique, voire même du jurassique supérieur (Freulon, 1964).

Fig. 8- Carte géologique simplifie des séries du Continental intercalaire des confins algéro-libyens (Lefranc et Guiraud, 1990).

4- La série de Djoua.

En concordance sur la série de Taouratine, vient un ensemble d’argiles rouges et vertes, épais d’environ 200m. Ces terrains sont constitués en majeure partie d’argiles bariolées souvent gypseuses et de petits bancs de grès fins avec de minces passées dolomitiques (Lapparent et Lelubre, 1948). On distingue à la base, des marnes vertes sableuses alternant avec des grès et graviers à ossements de vertébrés. Un gisement à In Akhamil a fourni une faune de poissons et de reptiles (Platyspondylus foureaui, Onchopristis numidus, Ceratodus africanus), des crocodiles et

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des dinosauriens (dents de Megalosaurus et fémur de Sauropode) associés à des bois de palmier silicifié. Cette assemblage est analogue à celle du ˝C-I˝ connue dans le Sud marocain et en Egypte et considérée comme Crétacé inférieur. Dans la partie médiane, s’observent deux bancs de calcaires sableux jaunes clairs à moules de bivalves, intercalés dans des argiles rouges et verts. Tous les genres sont marins littoraux ou d’estuaires. L’ensemble de la faune se situe dans le Crétacé inférieur. Au sommet, une falaise épaisse de 120m en moyenne, formée d’argiles rouges et vertes avec couches de gypse. Au dessus, commence le Cénomanien marin à Neolobites

vibrayei.

B- LE ˝CONTINENTAL INTERCALAIRE˝ DU SAHARA OCCIDENTAL.

Dans le Gourara, le Touat et le Tidikelt, le Continental Intercalaire est daté du Crétacé inférieur, grâce à des découvertes paléontologiques assez nombreuses (De Lapparent, 1960 ; Lefranc, 1983). Il repose sur le Paléozoïque en discordance angulaire. Les subdivisions de cette série réduite peuvent être étendues au Tidikelt et au Tanezrouft.

1- Les subdivisions de A. F. de Lapparent (1947).

Il divise le C-I de ces régione en quatre horizons constants, d'âge Crétacé inférieur. Ces horizons sont sans doute les équivalents latéraux de la ˝Série du Djoua˝.

- Ensemble A (25 à 300 m), il est formé par d'argiles rouges, de grès roses et blancs, de grès rouges à stratifications entrecroisées et à lentilles de graviers et dragées de quartz. C'est dans les lits de graviers que l'on rencontre les restes de poissons et de reptiles.

- Ensemble B, il est formé par une dalle de grès-quartzites, de 1 à 2 m d'épaisseur, très constante, surmontant un conglomérat à bois silicifiés, parfois à troncs d'arbres silicifiés et à ossements de Reptiles. Ce niveau forme la surface des plateaux qui se suivent de Timimoun à In-Salah en passant par Adrar, Reggane et Aoulef.

- Ensemble C, il est formé par une deuxième série argileuse, de 40 à 100 m de puissance, qui admet des intercalations de Grès à dragées ˝Kerboub˝.

- Ensemble D, il comprend 60 à 125 m d'argiles rouges à bancs gréseux. Cette assise est

remarquable à El-Goléa où les ˝argiles d'El-Goléa˝ alternent avec quelques bancs calcaires (Conrad, 1969).

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Fig. 9- Unités stratigraphiques dans les régions du Gourara, du Méguidène, du Touat et du Tidikelt (Lefranc et Guiraud, 1990).

2- Les subdivisions de J.P. Lefranc (1983).

Il a identifié environ dix formations différentes dans ces régions (Fig. 9), composées principalement par de grès, de silts et d’argiles, couvertes par des argiles gypsifères et des niveaux carbonatées. Toutes ces formations peuvent être groupées en deux unités principales : (i) les grès de Néocomien-Barrémien à la base et (ii) les grès d’Albiens s.s. au sommet. Ces deux unités sont séparées par un niveau de calcaires gréseux qui a été identifié en surface seulement aux deux endroits, mais peut être l’équivalent de la barre aptienne du bassin de l’Oued Mya. Dans le tiers supérieur des grès du Néocomien-Barrémien, quelques niveaux devenant conglomératiques avec des fragments de bois silicifiés et des os de poissons et de reptiles (crocodiles, tortues, dinosaures). Ce conglomérat est une couche aquifère importante où laquelle des galeries de l'eau ont été forées (Foggaras). La partie principale des grès de Néocomien-Barrémien s’étend sur une bande large de 20-40 km aux contours le pied de plateau de Tademaït. Le dépôt du ˝C-I˝ se termine par des termes lagunaires du Cénomanien inférieur. A la base, il débute par 30-50 m d'argiles gypsifères avec des passées de grès fins (Argiles d'El-Goléa), recouvert par 5-10m d'argiles, marnes et

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calcaires schisteux, et occasionnellement avec des traces fossiles et les cristaux cubiques de sel. Le C-I est recouvert par des calcaires massifs marins de Cénomanien supérieur.

C- LE ˝CONTINENTAL INTERCALAIRE DANS L’ATLAS SAHARIEN

Le Continental intercalaire dans l’Atlas saharien central est daté du Crétacé inférieur sur la base des découvertes paléontologiques (Bassoullet et Illiou,1967 ; Bassoullet, 1973 ; Mahboubi, 1983 ). Les terrains du Crétacé inférieur de (la série d’El Kohol), montrent les formations suivantes (Mahboubi, 1983) (Fig.10):

1- La Formation de Tiout.

Dans cette région, la ‘‘Formation de Tiout’’ est composée de bancs de grès rougeâtres d’épaisseurs variables, avec de rares intercalations d’argiles rouges briques et de marnes. Ces grès renferment le plus souvent des dragées de quartz généralement sphériques, caractérisant le faciès albien ‘‘grès à dragées’’. Vers le sommet, la formation est composée de grès variable et à stratifications obliques ou entrecroisées. Cette formation correspond à une sédimentation continentale riche en faune de vertébrés. Du point de vue de la composition des faunes de poissons et de reptiles, les niveaux d’El Kohol montrent une grande similitude avec ceux du Sahara. On y retrouve les mêmes genres de poissons (Hybodus, Lepidotes, Ceratodus) et Carcharodontosaurus. La faune signalée par J.P. Bassoullet et J. Illiou (1967) et J.P. Bassoullet (1973) confirme un âge Albien supérieur pour le sommet de la formation. Cet âge a été attribué à cette même formation décrite au Nord de Brézina et à El Kohol par corrélation (Mahboubi, 1983).

2- La Formation d’El Rhelida.

Elle est représentée par une alternance presque régulière de calcaires marneux à intraclastes légèrement dolomitiques et d’argiles vertes. Le plus souvent, les calcaires marneux se débitent en plaquettes. Les affleurements se localisent essentiellement dans la partie Nord d’El Kohol où elle correspond à une suite de bancs très visibles sur la topographie. Sa limite inférieure est purement lithologique et correspond à un changement brutal de faciès avec la disparition du faciès ˝grès à dragées˝ de la ˝Formation de Tiout˝ et l’apparition d’un faciès carbonaté. La limite supérieure est soulignée par un banc gypseux. Cette limite est difficile à établir en corrélation avec les Monts des Ksour. Cette formation n’a pas fourni de fossiles à l’exception de moules de gastéropodes très silicifiés. Elle a été attribuée par G.M.B. Flamand (1911) au Vraconien-Cénomanien inférieur (Mahboubi ,1983).

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Fig. 10- Coupe lithologique de la série crétacée d’El Kohol (Mahboubi, 1983 ; in Gabani, 2008).

III- CONCLUSION

Dans le Sahara algérien, le dépôt du ʺContinental Intercalaireʺ est caractérisé par une variation importante de l’épaisseur, le type de sédiments et du milieu de dépôt (fluviatile, lacustre et marins tidaux) dans l’espace et dans le temps selon les régions.

Quatrième Partie

LITHOSTRATIGRAPHIE

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L

Notre travail est consacré à l’étude des affleurements de la partie supérieure du ″Continental Intercalaire″ de la cuvette de Sbaâ. L’étude a été effectuée au niveau de deux secteurs lointains. Deux coupes géologiques ont été levées en détail dans les deux secteurs à savoir Tit (Plateau du Tidikelt) au sud et Aougroute (Plateau du Gourara) au nord.

I- SECTEUR DE TIT

A- CADRE GENERAL DU SECTEUR (FIG.11)

Les affleurements du ˝Continental Intercalaire˝ dans le Tidikelt oriental sont représentés morphologiquement par une série continue de petites ˝buttes témoins˝ tabulaires d’une hauteur environ 20 à 50m (Fig. 11 et 12B). Celles-ci sont séparées par un réseau hydrographique non pérenne, orientée W-E. Ces affleurements sont généralement des formations détritiques (argilo-gréseuses) tabulaires du Crétacé inférieur.

Fig.11- Vue panoramique du secteur de Tit montrant les ˝buttes-témoins˝ tabulaires de l’entité du ˝Continental-Intercalaire˝

N

S

N

S

25 B- LOCALISATION DE LA COUPE

Dans le secteur de Tit, la coupe a été levée au niveau de la terminaison sud-occidental du Tademaït, à environ 3 km au nord de la Route National RN52 (Reggane-In Salah) et à 9 km au nord de Tit, suivant une direction S/N (Fig. 12). Elle a pour cordonnés géographiques (méridiens : x = 1°29’38,4’’ ; x’= 1°30’4,32’’ et parallèles : y = 27°00’12,96’ ; y’= 27°00’54’’

Fig. 12- Photo satellitaire (A) montrant la localisation et l’itinéraire de coupe de Tit (B)

A

26 C- DESCRIPTION LITHOLOGIQUE

La coupe de Tit, ayant une épaisseur de 43 m, elle est formée par une série relativement plus complète avec des faciès à dominance détritique. Sur la base des critères lithologiques et la géométrie des corps sédimentaires, on peut identifier deux formations distinctes qui seront décrites de bas en haut (Fig. 13) :

1- Formation argilo-gréseuse

Cette formation de 13m d’épaisseur et d'extension kilométrique, se présentent en géométrie tabulaire. Elle se débute à partir des grès à sphéroïdes (Kerboubs) et se termine au dessous de surface de ravinement (SR3). Selon les critères décrits précédemment, cette formation se subdivise en membre inférieur essentiellement gréseux entrecoupé par des argiles rouges et un membre supérieur argilo-gréseux (Fig.13).

- Membre inférieur. Ce membre débute par des grès blanchâtres, de 4m d’épaisseur, à

grains grossiers parfois microconglomératiques, d’éléments arrondies à sub-arrondies de quartz et de calcaires. Ce membre se dispose en larges stratifications obliques. Ces grès renferment des nodules de grès sphéroïdes (Kerboubs) de taille variée de 1 à 2cm. Au dessus, se déposent des grès friables entrecoupés par des argiles rouges. Les grès sont de 2,20m d’épaisseur, de couleur rose à rouge à la patine et à la cassure, de granulométrie moyenne à grossière à la base et fin argileux au sommet, renfermant des galets de taille millimétrique de calcite, de calcaires et de quartz. Les figures sédimentaires enregistrées, sont les structures confuses, des litages entrecroisés en feston ˝ trough cross-bedding ˝, litages obliques tangentielles ˝tangential cross-bedding ˝, litages sigmoïdales ˝ sigmoidal bedding ˝, des laminations de petites rides de courants ˝small ripples laminations ˝ séparées par des drapages argileux ˝mud-drapp ˝, les rides d’oscillations et des terriers verticaux de perforations ˝Skolithos ˝ au sommet, sur lequel se superposent des argiles rouges lenticulaires à bioturbations.

- Membre supérieur. Ce membre de 8m d’épaisseur débute à la base par un banc de

grès chenalisé d’épaisseur métrique, à base ravinante, de couleur rose à rouge à la base et jaune au sommet. Ce membre comporte des grains granoclassés, avec des galets millimétriques de quartz et de calcites, à litages entrecroisés en feston ˝trough cross-bedding˝ et en avalanches. Des traces de racines et des bioturbations y sont présentes. Vers le haut, ces grès deviennent plus fins. Les traces de racines sont représentées par des formes de tubules blanchâtres, sub-verticaux et horizontaux, de diamètre d’ordre millimétrique.

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28

Au dessus, succèdent des argiles rouges parfois gréseuses de paléosol à passées centimétriques à métriques d’encroûtements calcaires (calcrêtes) blanchâtres à éléments rouges ferrugineux dans sa partie basale, ce sont des argilanes. Les argiles de paléosol sont caractérisées par la présence des paléo-racines (Rhizolithes) groupées en tubules verticaux isométriques à hétérométriques. Leurs diamètres sont centimétriques à millimétriques et leurs longueurs d’ordre centimétrique à décimétrique. Leurs parois sont marquées parfois par la présence des petits nodules détritiques.

2- Formation gréseuse

Cette formation est d’épaisseur 30m environ, se présente uniquement au sommet des ˝buttes-témoins˝ les plus hautes. Elle est formée essentiellement par des faciès gréseux. La limite basale de cette formation correspond à une surface de ravinement (SR3) (Fig.13). Nous avons subdivisé cette formation en deux membres qui sont de bas en haut:

- Membre inferieur. Ce membre épais de13m, est représenté par la superposition de

barres de grès à base ravinante. Chacune débute par de niveau conglomératiques. Les grès sont de couleur blanchâtre à brun jaunâtre, à grains grossiers à moyens avec la présence de quelques galets mous et de quartz, à litages obliques planaires ˝tabular cross-bedding ˝ et tangentiels ˝tangential cross-bedding ˝. Ce faciès gréseux est caractérisé par l’existence des tubules et des nodules sphéroïdes (Kerboubs) de différente taille, blanchâtres à bruns jaunâtres. Ils sont déposés en forme isolé ou en forme agglomérée.

Les conglomérats sont d’extension variable, composés d’éléments de nature différente (quartz, calcites, calcaires), liés par un ciment sombre siliceux. Ces éléments sont jointifs, arrondis à sub-arrondi, de taille centimétrique à décimétriques.

- Membre supérieur. D’épaisseur de 17m, il est formé à la base par un conglomérat noirâtre à grisâtre, de forme chenalisée, à base ravinée, d’épaisseur métrique et d’extension latérale très variable. Les éléments sont sub-anguleux à arrondis, de taille centimétrique, polygéniques (grès, quartzites, calcaires,..) et emballés dans un ciment siliceux, sans granoclassement, ni litage. Ce conglomérat englobe des ossements brisés indéterminés et des bois roulés épigénisés en silice (grésifiés), noirâtres à blanchâtres, de taille et de forme différente (pl.II).

Ces conglomérats sont surmontés par des grès bruns jaunâtres à blanchâtres, de 10m d’épaisseur, à grains grossiers à éléments flottants de quartz et de bois roulés avec des nodules

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sphéroïdes (Kerboubs), à litage obliques tangentiels. Après 5m de lacune de visibilité vers le sommet, on distingue une barre de 2m de grès grossiers à moyens, friable, brun jaunâtre à blanchâtre, à base légèrement érosive. Cette barre évolue au sommet en stratonomie massive, à litages obliques planaires ˝tabular cross-bedding ˝, à litages entrecroisées en feston ˝trough

cross-bedding ˝ avec des terriers horizontaux.

II- SECTEUR D’AOUGROUT

A- CADRE GENERALE DE SECTEUR

Dans ce secteur, les terrains sont représentés sous forme d’une surface plate caillouteuse passant vers l’Est à un plateau d’altitude environ 50 à 80 m au surface, montrant une falaise d’argiles du Cénomanien inférieur (la partie supérieure du ‘‘Continental Intercalaire’’) coiffé par une masse épaisse de carbonates marins (Cénomanien supérieur-Turonien) (Fig.14 et 15B). Les terrains plat correspondent au dépôt du continental intercalaire où s’affleure par fois à la base des butes témoins, celles qui apparent généralement aux bordures du plateau de Tademaït.

Fig. 14- Vue panoramique du secteur d’Aougrout B- LOCALISATION DE LA COUPE

La coupe se trouve au niveau de l’Oued Ksar el Hadj à la bordure occidentale du plateau de Tademaït ; elle est distante à environ 12 km vers le sud-est d’Aougrout et à 9 km à l’est-sud-est de Ksar el Hadj (Fig. 15). Elle a pour cordonnés géographiques (méridiens : x = 0°25’42,24’’ et x’= 0°26’21,12’’ ; parallèles : y =28°40’26,4’’ et y ’= 28°39’34,56’’.

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Fig.15- Photo satellitaire (A) et la carte géologique du secteur d’Aougrout (B ; extrait de la carte géologique de Timimoun 1/500.000)

C- DESCRIPTION LITHOLOGIQUE

La coupe d’Aougrout est de 27m d’épaisseur. L’enchaînement lithostratigraphique de cette coupe et les critères décrits précédemment, ont permis de subdiviser la succession en deux formations, selon la nomenclature des différents auteurs (Lefranc, 1974 ; Lefranc et Guiraud, 1990 ; Busson, 1971, Fabre, 2005). Elles sont de bas en haut (Fig. 16) :

- Formation argileuse : ˝Argiles à gypses d’El Goléa˝ - Formation carbonatée ˝La Corniche calcaire˝

A

31 1- Argiles à gypses d’El Goléa

Cette formation est épaisse de 18,5 m ; elle débute par des argiles rouges et s’achève au dessous de la barre calcaire dolomitique. Cette formation est matérialisée par des argiles gypseuses intercalées par des sables, des grès et des dolomies.

Selon les critères lithologiques, cette coupe montre la succession de trois membres qui sont de la base vers le sommet (fig. 16) :

- Membre inférieur (4,5m). Ce membre est formé essentiellement par des argiles

versicolores (vert, rouge et gris), compactées, tâchetées par des ponctuations noires de matières organiques, passant vers le haut à des argiles gypseuses, verdâtres, à grains de pyrites. Ce faciès est coiffé par un niveau de 0,20m de gypses détritiques blanchâtres, d’aspect fibreux et/ou noduleux.

- Membre médian (6 m). Il est caractérisé par la disparition des argiles rougeâtres et

l'apparition du premier niveau gréseux, de quelques centimètres d’épaisseur, pyriteux, jaunâtre à la patine et à la cassure, de taille très fin. Il est surmonté par des argiles verdâtres, sableuses, gypseuses et un banc de calcaire dolomitique gréseux, à structures fénéstrales matérialisées par des éléments argileux et gypseux, à litages entrecroisés en mamelon (HCS). Il est coiffé par un banc métrique de grès fins friables, jaunâtres à la patine et grisâtres à blanchâtres à la cassure. Nous signalons dans ce banc, la présence des traces de plantes de petite taille, épigénisées et ferruginisées. Ce banc est suivi par des sables argileuses grisâtres et des argiles gris-foncé, d’épaisseur d’ordre métriques, admettant des passées millimétriques de grès fins ; ils se séparent par un niveau centimétrique de grès grisâtres, friables à grains fins.

- Membre supérieur (8 m). Il débute par la disparition des particules sableuses dans les argiles. Il est représenté par une petite combe d’argile verdâtre (7m) à faible proportion de gypse, formant localement des cristaux fibreux avec des sels. Cette combe se termine par un empilement d’une alternance centimétrique à millimétrique d’argiles jaunâtres et de halites (cristaux cubiques) avec la présence des nodules ferrugineux et des tâchetés noires de matières organiques probables.

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